Бетон – незаменимый строительный материал, который остается в лидерах уже многие годы. Это происходит благодаря его качественным характеристикам: водонепроницаемости, прочности и морозостойкости. Перед использованием этого материала стоит изучить, какие марки бетона бывают и чем отличаются. Также важно уметь правильно выбирать состав для удовлетворения конкретных условий эксплуатации. Именно об этом мы расскажем вам в этой статье.
Какие бывают марки бетона
Прочность является одним из важнейших качественных свойств данного стройматериала. Согласно показателям прочности при сопротивлении сжатию, согласно нормативам ГОСТа, различают марки бетона в диапазоне М50-М800, но наиболее часто используются М100-М500.
Условно марки бетона для дома и других конструкций можно разделить так:
- Легкий бетон на пористых заполнителях М50-М450.
- Ячеистые бетоны, разновидность легких смесей M50-М150.
- Составы с большим содержанием цемента – марки бетона 300-800.
Когда создается проектная документация на строительство, утверждается необходимая марка бетона. Характеристика определяется по осевому сжатию, которое измеряется в эталонных образцах-кубах.
Если в конструкции преобладает осевое растяжение, то по нему и определяется марка. Предел прочности материала на растяжение возрастает с увеличением его на сжатие.
Однако при значительном повышении стойкости бетона рост противодействия растяжению замедляется.
Выбор марки бетона
То, какие бывают марки бетона, сильно влияет на их выбор. Определение марки зависит от многих факторов, но прежде всего от применения. Наименьшее числовое значение (марки бетона 150 и ниже) – менее прочный состав и, соответственно, применяется для легких конструкций, например отмостков.
Если конструкция требует больше прочности (железобетонные перекрытия, стяжки полов) используют бетон марки М200. Если говорить о марке бетона для фундамента, то в случае возведения частного дома – это М200, а многоквартирного – М300. Бетон М550 относится к наиболее прочным.
Разница прочности в марках бетона возникает из-за использования различных пропорций песка, щебня и цемента. В составе с большей плотностью доля цемента значительно превышает. При определении объема составляющих следует учитывать марку и требуемые качества: водонепроницаемость, удобность укладки, морозостойкость.
Методы определения прочности бетона
Проектная марка бетона определяется на стандартизированных образцах:
- для монолита – в возрасте 28 суток;
- для сборных конструкций – в возрасте, установленном стандартами.
Эталонные образцы твердеют при нормальной температуре и относительной влажности до 100 %. Для испытаний подготавливают образцы в виде куба с гранями 10, 15 или 30 мм.
Для испытаний на местах сооружений и конструкций используют методы неразрушающего контроля:
- Метод упругого отскока. Определяет марки бетона М50-М500 при использовании специального прибора – “Склерометр ОМШ-1”. Он состоит из корпуса в виде цилиндра со шкалой, в котором расположен ударный механизм с пружинами и индикатором в виде стрелки. Склерометр приставляют к бетону, нажимают им, и по величине отскока определяют прочность.
- Метод отрыва со скалыванием. Используется прибор “ПИБ”. Для исследований выбираются участки, испытывающие наименьшее напряжение, спровоцированное эксплуатационными нагрузками. На ровном участке с одинаковыми гранями длиной 200 мм пробивают отверстия глубиной 55 мм по нормали к поверхности, которая испытывается. В отверстие вставляется устройство, состоящее из конуса и 3 сегментов. Накручивание гайки-тяги предупреждает его проскальзывание. Прибором осуществляют вырывание анкерного устройства, а в момент нарушения целостности бетона на манометре фиксируется максимальное давление.
- Ультразвуковой метод. Основывается на зависимости скорости распространения высокочастотного ультразвука от плотности бетона. По экспериментальным данным составляются графики, по которым и определяется искомая зависимость.
Классы бетона
Помимо того, какие бывают марки бетона, важно понимать и то, какие бывают классы этого строительного материала. Одним из важных требований, которые предъявляются к бетону, является однородность свойств. Для оценки материала применяют образцы, которые затвердевают при одинаковых условиях среды в течение определенного времени. Показатели плотности при этом могут отклоняться в обе стороны.
Ниже представлены факторы, которые могут иметь влияние на показатель прочности бетона и то, какой бетон бывает:
- качество материалов, которые используются как заполнители;
- марка и качество цемента;
- соблюдение технологий;
- другие факторы.
Класс бетона определяет качество плотности с учетом возможных отклонений. При этом гарантируется обеспечение 95 % свойств, что означает что в 95 случаев из ста оговоренные свойства будут повторяться. Класс прочности обозначается буквой В и варьируется в диапазоне В3,5-В60.
Пропорции класса и марки бетона
Между классом и маркой бетона имеется соответствие, которое определяется по формуле:
В = [М * 0,787)] / 10,
где буквой М обозначается марка бетона, а буквой В — класс.
Однако это соотношение выполняется не всегда. Класс может отличаться при высокой степени неоднородности бетона – величины, которая носит название “коэффициент вариации”. У более однородных смесей этот показатель ниже.
Морозостойкость бетона
В широтах, где температура в зимнее время опускается достаточно низко, долговечность эксплуатации бетонных конструкций в значительной степени определяется морозостойкостью. Она представляет собой способность материала сохранять физико-химические свойства при многократных циклах заморозки и разморозки. Наиболее важна эта характеристик для бетонов, которые используются на открытом воздухе: мостовых опор, дорожных покрытий и т. д. Иногда важно знать, какие бывают марки бетона по морозостойкости.
В ГОСТе марка морозостойкости обозначается буквой F. Она характеризует наибольшее количество циклов размораживания и оттаивания до снижения предельной прочности. Марки бетона по морозостойкости варьируются в пределах от F25 до F1000.
На выбор оказывает влияние климат данной местности. Наиболее морозостойкими являются более плотные бетоны.
Марки бетона по водонепроницаемости
Водонепроницаемость – способность бетона к пропусканию воды, поступающей под давлением. Выделяют такие марки W2, W4, W6, W8, W12, которые соответствуют давлению водяного столба (кгс/см2), при котором образец определенных размеров не пропускает воду в нормативных условиях.
Испытания проводятся методом мокрого пятна. Для этого используют образец с открытой поверхностью не менее 130 мм. На него подается вода, давление которой растет ступенчато. Временные интервалы между скачками нормируются по ГОСТу. Испытания осуществляются до появления мокрого пятна.
На практике используются две характеристики сопротивления влагопоглощению:
- Максимальное давление воды (МПа), выдерживаемое образцом до появления признаков просачивания.
- Коэффициент фильтрации бетона. Определяет количество воды, проникаемое через единицу сечения в единицу времени, при условии, что отношение напора в метрах водяного столба к толщине конструкции в этих же единицах равно 1.
В некоторых ситуациях актуальным становится снижение проницаемости строительного материала по отношению к нефтепродуктам. Для этого в состав добавляется хлорное железо.
Гидротехнические бетоны
Отдельной разновидностью водонепроницаемых бетонов являются гидротехнические. Для их приготовления применяют портландцемент или его вариации — пластифицированный, гидрофобный и шлакопортландцемент.
Природные заполнители для этой группы подбираются по более высоким требованиям. В них нормируется содержание органических примесей, пыли, ила, величина зерен песка. В качестве крупных заполнителей используется гравий или щебень из гравия. Смесь укладывается с наибольшим возможным уплотнением, при соблюдении нормированного режима влажности и температуры.
